资源简介

安徽省合肥市2026届高三下学期5月教学质量检测（三模）
物理试卷
一、单选题
1．我国散裂中子源（CSNS）被誉为＂超级显微镜＂，是研究物质材料微观结构的国之重器。在散裂中子源的靶站谱仪系统中，为了实时监测高能粒子束流的运行状态，工程师们设计了一套高精度的光学观测系统。该系统利用特制的抗辐射光学镜头捕捉粒子束激发出的微弱荧光，并通过光纤束将图像信号传输至屏蔽室外的探测器。同时，为了消除环境杂散光对微弱荧光信号的干扰，观测窗口前加装了高性能的偏振滤光片。下列分析正确的是( )
A.光学镜头表面镀有的增透膜，是利用了光的衍射原理来增加光的透射强度
B.粒子束激发的荧光在光纤束中传输时，利用了光的全反射原理，光信号被限制在纤芯内传播
C.偏振滤光片能消除干扰光，说明光是纵波，且干扰光与荧光振动方向相互垂直
D.若将观测到的荧光通过单缝，在光屏上观察到了明暗相间的条纹，这是光的色散现象
2．量子计算是新一轮科技革命的核心领域，超导量子干涉器件（SQUID）是构建量子计算机的关键元件。在SQUID的约瑟夫森结附近，会形成一种特殊的非匀强电场。如图所示，虚线a、b、c、d为该电场在纸面内的等差等势面，实线为一电子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是轨迹与等势面a、c的交点。下列说法正确的是( )
A.等势面a的电势低于等势面c的电势
B.电子在M点的加速度小于其在N点的加速度
C.电子在M点的电势能大于其在N点的电势能
D.电子从M点运动到N点的过程中，电场力对其做负功
3．山西应县木塔建于辽清宁二年（1056年），是世界上现存最高大、最古老的纯木结构楼阁式建筑，被誉为＂斗拱博物馆＂。全塔高67.31米，重约7400吨，却未使用一颗铁钉，全靠54种、共计4800多朵斗拱咬合连接。这种独特的＂榫卯＂结构使得木塔具有极强的柔性：在地震或强风作用下，斗拱层之间会发生微小的相对滑动和转动，通过摩擦消耗能量，从而避免结构崩塌。假设某层斗拱结构简化为如图所示的模型：上层横梁通过椎头压在下层斗块上，接触面粗糙。木质结构历经千年多次地震、风雨侵蚀，导致塔身向右倾斜但仍处于静止状态，关于该层斗拱受力情况的分析，下列说法正确的是( )
A.下层斗块对上层横梁的支持力方向竖直向上，大小等于上层横梁的重力
B.上层横梁相对于下层斗块有向右滑动的趋势，因此受到的静摩擦力方向水平向左
C.地质变化虽导致塔身倾斜角度增加，但下层斗块对上层横梁的作用力仍保持竖直向上
D.木塔之所以千年不倒，是因为其重心位置极低，始终位于塔基底面范围内，与结构形式无关
4．＂绿色发展＂是目前各地举办大型赛事活动的理念之一，为此场馆建设大量采用了光伏发电技术。如图为某场馆配套的光伏发电模拟供电系统。光伏电池板产生的直流电经逆变器转化为正弦交流电，输入到理想升压变压器的原线圈。的副线圈通过总电阻为的输电线，连接到理想降压变压器的原线圈，的副线圈为场馆照明设备供电。已知逆变器输出的交流电压有效值恒为250V，变压器的原、副线圈匝数比为1:20，变压器的原、副线圈匝数比为20:1，场馆照明设备可视为纯电阻，其额定功率为44kW.若照明设备正常工作，下列说法正确的是( )
A.输电线上的电流为10A
B.变压器副线圈两端的电压为5000V
C.输电线上损耗的电功率为600W
D.若场馆增加照明灯具，则输电线上损耗的功率将减小
5．如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，质量为2kg的长木板A置于斜面上。时，质量为1kg的物块B（视为质点）以的初速度从下端滑上木板A，此时对A施加一个沿斜面向上的恒力，使其从静止开始运动。已知A与B之间的动摩擦因数为，重力加速度取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。从到木板A向上运动到最高点的过程中，物块B未从木板A上表面滑下，下列说法正确的是( )
A.木板A对物块B的摩擦力沿斜面向下
B.木板A的长度至少为
C.从到木板A向上运动到最高点的过程中，恒力F做功
D.从到木板A向上运动到最高点的过程中，A与B之间的摩擦力对B做功
6．2025年1月，我国全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）成功实现1亿摄氏度等离子体稳态运行1066秒，创下世界纪录；同年，新一代＂人造太阳＂中国环流三号（）更是实现了离子温度与电子温度双双突破1亿度的＂双亿度＂里程碑。这些成就标志着我国在可控核聚变领域已跻身国际第一方阵，为人类最终解决能源问题提供了＂中国方案＂。核聚变反应通常涉及轻核（如氘、氚）结合成较重核（如氦）的过程，释放巨大能量。已知氘核和氘核聚变生成氨核并放出一个粒子X，反应方程为：.关于上述核反应及核能知识，下列说法正确的是( )
A.粒子X是质子，该反应属于原子核的人工转变
B.氦核的比结合能大于氘核和氘核的比结合能
C.反应前后原子核的总质量守恒，但总能量不守恒
D.＂1亿摄氏度＂高温，使得每一个原子核都获得足够的动能，以克服库仑斥力从而发生聚变
7．北京时间2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，并与空间站组合体完成了快速径向交会对接。假设空间站组合体在距地面高度为h的圆形轨道上运行，地球半径为R，地表重力加速度为g.神舟二十号飞船先在低于空间站的椭圆轨道上运行，其远地点恰好与空间站轨道相切于P点。飞船在P点进行变轨操作，成功进入空间站轨道并完成对接。忽略阻力及其他天体影响，下列说法正确的是( )
A.空间站组合体的运行速度大于第一宇宙速度
B.飞船在椭圆轨道远地点P的加速度小于空间站在该点的加速度
C.飞船在椭圆轨道上的运行周期小于空间站的运行周期
D.飞船在P点只要向后喷气加速，就能从椭圆轨道进入空间站所在的圆形轨道
8．2025年，我国自主研发的“天穹”高原森林火灾预警系统在青藏高原某地投入试运行。该系统向空中发射携带灭火弹的无人机集群，通过物理窒息、降温、化学抑制三重作用快速灭火，实现对火点的精准打击。在某次灭火演习中，无人机从距水平地面某一高度处沿水平方向以的速度匀速飞行，时向正前方水平发射一枚质量为2kg灭火弹，灭火弹相对于无人机的初速度大小为，与水平地面成精准命中“火点”已知灭火弹在运动中受到与速度大小成正比、方向相反的空气阻力，刚发射时所受阻力大小等于重力，取重力加速度.下列说法正确的是( )
A.当灭火弹命中＂火点＂时，无人机也恰好飞到其正上方
B.＂火点＂与灭火弹抛出点的水平距离为10m
C.从抛出到落地，阻力对灭火弹做功50J
D.灭火弹落地的速度大小为
二、多选题
9．唢呐是中国传统双簧木管乐器，其独特的音色由锥形管身和双簧片共同决定。演奏家吹奏时，双簧片作为波源持续振动，在管内激发出声波。假设某次演奏中，双簧片振动产生的声波可视为一列简谐波，其振动图像如图甲所示。该声波在唢呐锥形管内传播，某时刻的波形图如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.该声波的频率为500Hz
B.该声波在管内的传播速度为
C.图乙所示时刻，位于处的质点正在向x轴正方向运动
D.若演奏家改变吹奏力度，使双簧片振动的振幅增大，则声波的传播速度会随之增大
10．如图所示，两水平放置的足够长光滑金属导轨间距，导轨处于竖直向上磁感应强度大小的匀强磁场中，两导体棒b、c均静置在导轨上且相距足够远。现让b棒左侧处的导体棒a以初速度开始水平向右运动，a棒与b棒发生弹性碰撞，三根导体棒最终达到稳定状态。已知三棒的质量均为，长度均为，电阻均为，三根导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计。下列说法正确的是( )
A.a棒与b棒碰前，b、c两棒的加速度之比为1:1
B.从a棒开始运动到与b棒相碰的过程中，流过a棒的电荷量为
C.a棒与b棒碰撞前瞬间，c棒速度大小为
D.整个过程b棒产生的焦耳热为
三、实验题
11．某学习小组用如图所示的实验装置探究弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系。图中水平放置的气垫导轨左侧有竖直挡板，挡板右侧面固定水平轻质弹簧
（1）实验主要过程如下：
①用游标卡尺测量遮光片的宽度D，用天平测得滑块（含遮光片）的质量M。
②在弹簧弹性限度内，将滑块与弹簧接触并压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x。
③由静止释放滑块，记录滑块离开弹簧后遮光片通过光电门的遮光时间t，则滑块经过光电门时的速度大小______________（用“d”和“t”表示）。
④多次改变弹簧的压缩量x，重复步骤②③，并记录数据。
（2）根据能量守恒定律，计算得出每次释放滑块时弹簧弹性势能______________（用“m”、“d”和“t”）表示。
（3）该小组先用实验数据作出图像，发现其图线是一条曲线，再用实验数据作出图像，发现其图线是一条过坐标原点的倾斜直线。由此得到本次实验的实验结论为______________。
12．某实验小组为测量粗细均匀的铅笔芯单位长度的电阻及电压表的内阻，选用的器材有：
待测铅笔芯；
电源E（电动势1.5V，内阻不计）；
毫安表A（内阻约，量程）；
电压表V（内阻约几百欧，量程）；
滑动变阻器R（阻值）；
刻度尺；开关；导线若干。
（1）该小组设计了如图（a）所示的电路图，请在答题卡上完成图（b）中的实物图连线。
（2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片调到端______________（填“A”或“B”）端。
（3）移动滑动触头P到铅笔芯上的某位置，测量铅笔芯接入电路部分的长度x；闭合S，移动滑动变阻器的滑片使毫安表示数，读出此时电压表的示数U，断开S.
（4）重复（3），得到多组条件下不同x对应的U，如下表所示。表中电压的某个数据记录有误，有误的数据是序号____________（选填实验数据对应的序号数）。
（5）实验小组更正表中的数据后，计算出和的值，并以为横坐标、为纵坐标对其进行线性拟合，得到直线的斜率为，纵截距为.根据数据计算出该铅笔芯单位长度的电阻为______________，电压表的内阻为______________（结果均保留两位小数）
四、计算题
13．某同学利用导热性能良好的气缸设计了一个“深海压强传感器”如图所示，气缸开口向下竖直放置，内部用一个质量、横截面积的活塞封闭一定质量的理想气体。当传感器处于海平面上且环境温度为时，活塞静止在气缸中央，此时气柱长度.现将该传感器缓慢放入深海，当到达某一深度时，海水温度为，测得气柱长度变为.已知海平面的大气压，重力加速度取，不计活塞与气缸间的摩擦及活塞厚度。求：
（1）传感器在海平面上时，气缸内气体的压强；
（2）传感器在深海该位置时，气缸内气体的压强.
14．如图所示，水平面上放有小球A、B和半圆形轨道C，两小球的质量均为M，可看作质点。轨道质量未知，圆弧面的半径为R，与水平面平滑连接。小球A以某一速度向右运动并与静止的球B发生正碰，碰后两球的相对速度与碰前相对速度之比为0.5.所有接触面均光滑，重力加速度为g。
（1）求小球A、B碰撞后的速度大小之比；
（2）若轨道C固定，小球B进入轨道后，在与圆心等高的D点时对轨道的压力为2mg，求小球B脱离轨道的位置距水平面的高度；
（3）若轨道C不固定，小球B仍以（2）问中的速度进入轨道，最终能到达的最高点为D，求轨道C的质量。
15．如图所示，在xoy平面的第一象限有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，第四象限中区域存在沿y轴正向的匀强电场、区域有沿x轴负向的匀强电场，且两个电场的场强大小相同。原点O处有一粒子源，可在xoy平面内向第一象限各个方向连续发射大量速度大小在之间，质量为M、电荷量为的同种粒子。在x轴正半轴垂直于xoy平面放置着一块足够长的薄板，在薄板上处开一个小孔。经过观测，薄板上有粒子轰击的区域的长度为，且粒子击中薄板立刻被吸收。已知电场强度的大小为，忽略电场和磁场的边缘效应，不考虑粒子间的相互作用和粒子的重力。
（1）求匀强磁场的磁感应强度的大小B；
（2）粒子源发射的部分粒子穿过处的小孔进入右下方电场区域，求各粒子轨迹与直线交点的纵坐标的最小值；
（3）已知某粒子经过处的小孔后，经两个电场的偏转后恰能回到原点O，求该粒子的速度方向应满足的条件（可以不求具体数值）。
参考答案
1．B
2．D
3．C
4．A
5．C
6．B
7．C
8．D
9．AB
10．AD
11．（1）
（2）
（3）在误差允许范围内，弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比
12．（1）根据电路图，连接实物图如图所示。
（2）电路在接通前，需要将滑动变阻器调至最大，滑片移动到B端；
（4）根据串并联关系可得，拟合图线时，序号3实验数据明显偏离，因此有误的数据是序号3；
（5）设铅笔芯单位长度电阻为，根据串并联关系有，变形可得，则.
13．（1）对活塞受力分析，可得
代入数据得
（2）根据（定值）得
解得
14．（1）由题意可得，且
代入数据得，因此
（2）在D点有，解得
小球脱离位置为E，EO连线与水平方向成角，则有
从D到E点，由机械能守恒定律得
联立解得
所求高度为
（3）由（2）得小球B刚进入轨道时速度
，且解得
轨道不固定，当小球到D点时，二者速度均为v，设轨道C质量为M，由水平方向动量守恒及能量守恒得
解得
15．：（1）由题意可知，当粒子速度为时，轨迹半径为，则解得
（2）设初速度为v，与x轴正向成的粒子从小孔穿出，则，且解得即能穿过小孔得粒子，进入电场时，y方向分速度为定值当x方向分速度最大时，即为所有交点纵坐标最小的情况，故而
由，且解得故而所求的最小值为
（3）穿过小孔的粒子，设其速度与x轴正向的夹角为，速度分量可表示为穿过直线时纵坐标为
粒子重新回到原点，则有
代入并化简得，即为所求

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